Архив статей журнала
В статье приводятся результаты сравнительного анализа современных методов и средств мониторинга грозовой активности на территории России. К настоящему времени эксплуатируются пять основных грозопеленгационных сетей в России: 3 - зарубежного производства и 2 - отечественные. Грозопеленгационная сеть Росгидромета включает 87 датчиков/индикаторов, расположенных в европейской части, на Урале и Дальнем Востоке РФ. Из них 30 грозопеленгационных датчиков производства фирмы Vaisala (Финляндия) и 57 датчиков производства фирмы Alwes (Россия). В европейской части расположены 14 грозопеленгационных датчиков производства Vaisala, объединенных в единую сеть («ВГИ» и Европейский центр НИЦ «Планета»). В ФГБУ «ВГИ» проведены тестовые сравнительные испытания различных грозопеленгационных датчиков. Получена хорошая согласованность выходных данных сравниваемых систем грозопеленгации при регистрации наземных молниевых разрядов. Имеет место взаимное перекрытие территории мониторинга грозовой активности системами Росгидромета, TOA LPS-200, ENTLS, а также имеется часть территории РФ, которая охвачена грозопеленгационными датчиками Росгидромета. В этой связи до создания грозопеленгационной сети, покрывающей всю территорию РФ, рекомендуется привлекать для мониторинга грозовой активности данные TOA LPS-200.
В данной работе впервые проведены комплексные экспериментальные исследования стабильно прямо и обратно намагниченных горных пород габбро-базальт, базальт. Рассмотрены проблема геомагнетизма - обратная магнитная полярность, а также физическая природа стабильно прямо и обратно намагниченных горных пород габбро-базальт, базальт. Определены: первичность магнитной породы; степень сохранности; наличие структур распада; оценены присутствие и время образования вторичных магнитных горных пород. Получено, что намагниченность прямо намагниченных горных пород не меняется до 873 К в малых внешних магнитных полях и совпадает с направлением внешнего магнитного поля при температуре 873 К, а направление вектора обратной остаточной намагниченности горных руд андезито-базальт не меняется при одновременном воздействии температуры до 800 К и слабых магнитных полей разных направлений. Установлено, что температура Кюри прямо намагниченных горных пород находится в области 850 К, так как имеются мельчайшие вкрапления, магнетиты, которые можно считать однодоменными. Породы, содержащие вторичный магнетит, характеризуются стабильной обратной намагниченностью, что является необходимым условием появления первичной термоостаточной намагниченности. Несмотря на высокую стабильность Jn горных руд, намагниченность рассматриваемых образцов магнитно стабильна по отношению к переменному магнитному полю. Направление вектора естественной остаточной намагниченности также не меняется при одновременном воздействии температуры и слабых магнитных полей разных направлений порядка земного поля. При этом температура Кюри составляет около 800 К, угол магнитного наклонения - 60о. Обратная намагниченность горных пород имеет внутримолекулярный характер и связана с обменным взаимодействием двух магнитных фаз: ферримагнитной и промежуточной области между ферромагнитным и антиферромагнитным состоянием. Обратно намагниченные горные породы не следует использовать для восстановления направления геомагнитного поля, так как намагниченность обусловлена вторичными магнитными минералами.
Большое количество заторфованных грунтов на территории Российской Федерации, особенно в Арктической зоне, обуславливает необходимость изучения их температурного режима и теплофизических свойств. В этой работе приводятся экспериментальные данные по определению пористости, теплопроводности и количества незамерзшей воды песчаных грунтов с различной степенью содержания торфа. Экспериментальные исследования проводились на образцах с нарушенной структурой, которые были представлены слаборазложившимся торфом, среднезернистым речным песком и их различными смесями. Установлено, что степень заторфованности влияет на такие физические величины, как пористость, теплопроводность и количество незамерзшей воды. Для талых заторфованных песчаных грунтов при увеличении степени заторфованности значение пористости увеличивается. Как для талых, так и для мерзлых заторфованных песчаных грунтов теплопроводность с увеличением степени заторфованности уменьшается. При этом теплопроводность для мерзлых грунтов выше, чем для талых. Количество незамерзшей воды также зависит от степени заторфованности грунта и при ее увеличении уменьшается. Измеренные теплофизические свойства заторфованного песчаного грунта могут быть использованы при моделировании температурного режима в зоне распространения мерзлых и талых торфяных грунтов.
Статья посвящена исследованию методов расчета потерь давления при течении топливной водоугольной суспензии (ТВУС), полученной при утилизации обводненных отходов углеобогащения. Рассмотрены основные преимущества технологии использования шламовых отходов для приготовления ТВУС, с ее последующим применением в качестве топлива для котельных установок или сырья для производства синтез-газа. Установлено, что основой для всех технологических процессов, связанных с водоугольными средами, являются трубопроводные системы. При этом расчет потерь давления при течении ТВУС связан с определенными трудностями, которые заключаются в получении аналитического вида обратной функции к выражению определения расхода. Для решения данной задачи широко используются как различные математические методы, в том числе численные, так и графические, которые позволяют получать значения искомых величин без значительного количества итераций. В работе произведено исследование точности и скорости расчета потерь давления, вычисленных с использованием напор-расходной характеристики построенной ЭВМ в виртуальном координатном пространстве, в ходе которого установлено, что данный подход позволяет сократить время, затрачиваемое на расчет потерь энергии при течении топливных водоугольных суспензий в два и более раза без потери точности.
Верховые торфяники низкой степени разложения широко распространены на севере материковой части России, что делает их значимым природным ресурсом при освоении этих территорий, предусмотренном стратегическими задачами развития нашей страны. Вместе с тем свойства торфа этих регионов, а также их трансформация при осушении, неизбежном в ходе вовлечения этих природных ландшафтов в хозяйственный оборот или при строительстве инфраструктурных объектов, изучены крайне слабо. Исследованы спектры поглощения и флуоресценции, а также распределение частиц по размерам в водных растворах гуминовых веществ, выделенных из верхового торфа низкой степени разложения. Образцы гуминовых веществ выделены из верхового торфа с градацией по уровню обезвоживания. Установлено, что все исследованные растворы содержат частицы с гидродинамическим радиусом 5-15 (более 99 %), 200-1200 и 2000-6000 нм. Спектры поглощения водных экстрактов торфа имеют плечо в области 280 нм, что объясняется переходом в раствор фульвокислот. По мере высыхания торфа оптическая плотность спектров поглощения и интенсивность флуоресценции гуминовых веществ снижаются. Экспериментально подтверждено, что степень разложения и влагосодержание торфа существенно влияют на спектрально-люминесцентные свойства гуминовых веществ.
В статье представляется проект экскурсионного образовательного природоведческого маршрута, проложенного по территории ботанического сада. Проектная работа проводилась для получения готового экскурсионного продукта, который востребован многочисленными организованными и неорганизованными целевыми аудиториями. Ботанический сад располагается в городской черте, используется местными жителями для рекреационной деятельности, а также является территорией для проведения учебной, исследовательской и просветительской работы студентов Кубанского государственного аграрного университета и обучающихся общеобразовательных школ Краснодара. С помощью учебных экологических маршрутов можно выполнять одновременно несколько задач, в числе которых профориентация подрастающего поколения, обучение и демонстрация приемов и методик научных геоботанических исследований, привитие экологической культуры и повышение общей осведомленности по аграрным и биологическим направлениям. В результате исследования представлена общая характеристика экскурсионного маршрута, приведено описание и поэтапное проведение экскурсии. Также предлагается хронологический подход в использовании методик показа и повествования образовательного материала, указаны особенности инфраструктурной обеспеченности данного маршрута и его адаптированность для маломобильных участников. Учебный экологический маршрут может проводиться в нескольких аспектах по цели и конечному результату, итог при этом зависит от контингента участников, изложенного материала и демонстрируемых объектов. Частично элементы данного маршрута уже реализуются, основными участниками являются студенты агроэкологических направлений подготовки вузов Краснодара.
В статье представлены результаты экспериментального определения состава, динамики и трансформации опада и подстилки в различных субстратных условиях лесных экосистем, сформировавшихся на участках, нарушенных ведением боевых действий в период Великой Отечественной войны. Проведено сравнение показателей деструкционного блока экосистем при различном сочетании субстратно-фитоценотических условий. Определены показатели массы подстилки, ее состава, опадо-подстилочные коэффициенты, коэффициенты трансформации и гумификации опада. Установлено, что эти показатели определяются как типом лесных сообществ, так и субстратными условиями. Ежегодно в органическое вещество почв переходит от 6 до 14 % массы лесного опада, в зависимости от субстратных условий. В почву рецентных лесных экосистем беллигеративных ландшафтов Курской битвы поступает ежегодно от 174 до 552 г/м2 опада, что после гумификации приводит к накоплению до 50 г/м2 органического вещества в почве. На песчаных субстратах коэффициент гумификации выше, подстилка разлагается быстрее, а почвы характеризуются более высокой биологической активностью, чем на суглинистых и глинистых субстратах. Почвообразовательная способность определенного типа лесного биогеоценоза зависит от таких факторов, как количество опада, его биохимический состав, свойства эдафотопа.
В статье описаны результаты исследования применения фунгицидов против мучнистой росы дуба черешчатого (Qurcus robur L.) - главной лесообразующей древесной породы в Центральном Черноземье РФ. Показано, что трехкратное опрыскивание листьев трехлетнего дуба растворами фунгицидов и биопрепаратами с фунгицидными свойствами дает высокую эффективность защиты дуба от мучнистой росы. Эффективность обработок листьев дуба растворами препаратов Строби, Медея МЭ, Топсин М составляла от 95,2 до 96,5 %. Раствор препарата ТирВит (двухвалентная сера) имеет более низкую эффективность против мучнистой росы - около 90,7 %. Биопрепараты Вермигумат в комплексе с нанооксидами биогенных элементов показали сопоставимые с химическими препаратами результаты борьбы против мучнистой росы листьев дуба черешчатого, при этом дополнительно стимулируя рост дуба. Эффективность обработок листьев дуба биопрепаратами составляла для Вермигумат-4+наноCuO 94,1 %, для Вермигумат-4+наноSiO2 - 93 %, для Вермигумат-4+наноFe2O3 - 91 %. Среднее содержание общего хлорофилла в листьях молодого дуба варьировало в пределах 9,50-21,38 мг/г натуральной массы листа. Концентрация хлорофилла b превышала концентрацию хлорофилла a в вариантах с применением Строби и Вермигумата с нанооксидом меди. Концентрация хлорофилла b была ниже концентрации хлорофилла a в вариантах с применением ТиоВит, Медея МЭ, Топсин М, Вермигуматы с нанооксидом кремния и с нанооксидом железа. Наивысший прирост дуба отмечен для вариантов с применением Вермигумата с нанооксидом меди и нанооксидом кремния по сравнению с контрольным вариантом. Длина стержневого корня дуба была сопоставима с высотой стволика, но в вариантах опыта с применением препарата ТиоВит и Вермигумат-4+наноCuO длина корня превышала высоту стволика дуба в 1,9 и 1,2 раза соответственно. С учетом того, что биопрепараты с фунгицидными свойствами не наносят ущерба качеству окружающей среде и одновременно являются стимуляторами роста и развития растений, считаем их применение целесообразным.
В тяжелых лесорастительных условиях в сухой степи Нижнего Поволжья актуальным является повышение устойчивости и долговечности растительного материала для вновь создаваемых насаждений. Перспективным направлением является получение и использование в условиях сухой степи межвидовых гибридов основных лесообразующих пород сосны и дуба. Лесоводами Нижневолжской станции по селекции древесных пород 60 лет назад был проведен комплекс селекционных работ и получены межвидовые гибриды сосны и дуба, из которых были созданы опытные селекционные участки. К настоящему времени гибриды на опытных участках прошли первый этап естественного отбора, вызванного воздействием на деревья тяжелых почвенно-климатических условий региона. У сохранившихся на сегодняшний день гибридных деревьев отмечено проявление гетерозиса по сравнению с контрольными вариантами. Гибриды лучше росли, были более устойчивы к неблагоприятным условиям среды, их водный режим более адаптирован для засушливых условий. Гибриды сосны и дуба, полученные на Нижневолжской станции по селекции древесных пород, можно рекомендовать для введения в разные защитные насаждения региона, а также в другие лесорастительные зоны, которые также подвергаются воздействию глобального потепления.
Целью настоящего исследования является анализ зависимости скорости начального поглощения воды зерном овса ярового, ячменя ярового и пшеницы яровой мягкой при его выдерживании в водных суспензиях различных форм бентонита. В работе использовали водные суспезии бентопорошка: исходную (карьерную) глину (0,5 г на 100 мл воды), активированную карбонатом натрия глину в той же концентрации, активированную глину с добавлением глицина. В контроле применяли дистиллированную воду. Эксперименты выполняли с зерном ячменя ярового (сорт Биом), овса ярового (сорт Тубинский) и пшеницы яровой мягкой (сорт Алтайская 70). Ежеминутно измеряли динамику поглощения воды сухим зерном (навеска 50 г) в течение первых 5 мин от начала его замачивания. Во всех вариантах с суспензией бентонита по сравнению с контролем установлены более высокие темпы поглощения воды зерном в первую минуту его замачивания. Опыт превышал контроль в 2,2 (ячмень), 2,4 (овес) и 4,3 раза (пшеница). После замачивания в течение 5 мин средние различия между опытными вариантами, с одной стороны, и контролем, с другой, составили 11 (пшеница яровая мягкая), 40 (ячмень яровой) и 62 % (овес яровой). Предложен вероятный механизм зарегистрированного эффекта. При замачивании зерна в суспензии глины возможно отложение твердых частиц внутри капилляров, сопровождающееся сужением последних. Вследствие эффекта уменьшения радиуса капилляров интенсивность поглощения воды зерном из суспензии глины может увеличиться. Добавление ионов натрия и аминокислоты глицина (так называемое активирование бентонитовой глины) способствует некоторому дальнейшему повышению темпов поглощения воды, по-видимому, из-за увеличения адгезии и смачиваемости капилляров в веществе зерна. Исследование выполнено за счет гранта Министерства образования и науки Республики Хакасия (Соглашение № 104 от 10.10.2023).
Выращивание ценных и высокопродуктивных насаждений обеспечивает лесовосстановление. Главной породой является сосна обыкновенная, но в настоящее время она заменяется другими породами, среди которых продолжает оставаться ель европейская. Цель исследования - изучить распределение корневой системы ели европейской в лесных культурах по горизонтам почвы и оценить соотношение надземной и подземной фитомассы в первое десятилетие развития лесных культур. Объектом исследований стали корневые системы семилетних лесных культур ели европейской, произрастающих в сложных суборях. В ходе исследований отмечен замедленный рост в высоту культур ели, особенно созданных посадкой в дно борозд. Для исследований корневой системы ели было отобрано 15 моделей (из характерной части насаждения, отражающей способ и шаг посадки), также были измерены высоты надземных частей ели и взвешена фитомасса надземной и подземной части ели. В ходе исследований установлено, что в первые десятилетия у ели европейской в лесных культурах на подзолистых почвах активно развивается корневая система, которая осваивает гумусовый горизонт почвы, наполняя его активными мелкими (всасывающими) корешками. В первое десятилетие роста еловых насаждений превышение веса надземной части модельных деревьев ели над весом подземной части у большинства моделей составляет 4 и более раз. Это свидетельствует об интенсивном росте надземной части модельных деревьев ели в первое десятилетие.
В статье изучен исторический аспект освоения прибрежной территории в Невском районе Санкт-Петербурга. Описаны основные этапы формирования современного облика Октябрьской набережной. Рассмотрены методы и методики изучения горных пород и подземных вод в соответствии с действующими нормативными документами. На основе полевых наблюдений проведена оценка технического состояния конструкций набережной, требующей проведения капитального ремонта. Выявлены ключевые виды деформаций откосной части, верхнего и нижнего банкетов: дефекты диабазовой кладки, коррозия металлических элементов и смещение блоков нижнего банкета. Двухэтапный мониторинг (2024-2025 гг.) подтвердил прогрессирующий характер повреждений. Произведена оценка инженерно-геологической и гидрогеологической специфики рассматриваемого участка. Проанализирован химический состав водоносных горизонтов в разрезе набережной и поверхностных вод р. Невы. Выявлена повышенная минерализация подземных вод (до 1985 мг/дм3) и установлено их агрессивное воздействие на материалы конструкций, обусловленное техногенным загрязнением. В статье систематизированы опасные инженерно-геологические процессы: подтопление, тиксотропия, плывунообразование, суффозия, оползневые смещения, биохимическая коррозия и газообразование. Выполнен расчет устойчивости откоса с учетом гидродинамического давления, показавший критическое значение коэффициента запаса (1,0-1,2). В качестве меры противодействия предложено заглубление железобетонных свай в моренные отложения (глубина > 25 м), обладающих повышенной несущей способностью.